SU1059113A1 - Method and apparatus for directional drilling of wells - Google Patents
Method and apparatus for directional drilling of wells Download PDFInfo
- Publication number
- SU1059113A1 SU1059113A1 SU813279120A SU3279120A SU1059113A1 SU 1059113 A1 SU1059113 A1 SU 1059113A1 SU 813279120 A SU813279120 A SU 813279120A SU 3279120 A SU3279120 A SU 3279120A SU 1059113 A1 SU1059113 A1 SU 1059113A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- drilling
- drill bit
- drill
- wells
- directional drilling
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
1. Способ направленного бурени скважин , включающий вращение бурового става, вращение бурбвой коронки и изменение плос .кости угла наклона буровой коронки относительно бурового става, отличающийс тем, что, с целью повыщени эффективности направленного бурени за счет обеспечени изменени направлени скважины в процессе ее бурени , изменение плоскости угла наклона буровой коронки относительно бурового става осуществл ют изменением угловых скоростей приводов буровой коронки и бурового става. 2. У стройство дл направленного бурени скважин, включающее вращающийс буровой став, буровую коронку с индивидуальным приводом, между которыми установлен механизм изменени направлени бурени ,и средства дл измерени направлени бурени скважины, отличающеес тем, что, с целью повышени эффективности направленого бурени за счет обеспечени изменени направлени скважины в процессе ее бурени механизм изменени cs направлени бурени выполнен в виде ® втулки с одним скошенным торцом, ки (Л нематически св занной с индивидуальным приводом буровой коронки и установленной между корпусами бурового става и буровой коронки, причем корпус цоследней имеет ответную поверхность поверхности скошенного торца втулки. сд 13 со оо 1. A method of directional drilling of wells, including rotation of a drill rod, rotation of a bourgeois crown, and a change in the plane of the angle of inclination of the drill bit relative to a drill rod, characterized in that, in order to increase the efficiency of directional drilling by providing a change in the direction of the well during its drilling, changing the plane of the angle of inclination of the drill bit relative to the drill rod is carried out by varying the angular velocities of the drives of the drill bit and drill rod. 2. A device for directional drilling of wells, including a rotating drilling stand, an individually driven drive crown, between which a mechanism for changing the direction of drilling is installed, and means for measuring the direction of drilling of a well, characterized in that, in order to increase the efficiency of directional drilling by providing changes in the direction of the well during its drilling; the mechanism for changing the cs direction of drilling is made in the form of a sleeve with one beveled face, ki (L nematically associated with individual m driven by the drill bit and installed between the bodies of the drill rod and the drill bit, the latter case having a counter surface of the surface of the beveled end of the hub. cd 13 co oo
Description
Изобретение относитс к горному делу, предпочтительно к бурению технических скважин, используемых дл вентил ции, дл прокладки кабелей и трубопроводов, спуска материалов с верхних горизонтов на нижние, дегазации пластов, опасных по внезапным выбросам газа, а также с целью разведки залегани полезных ископаемых , и может быть использовано дл выемки угл в сечении штреков посредством выбуривани скважинами большого диаметра .The invention relates to mining, preferably to drilling technical wells used for ventilation, for laying cables and pipelines, for lowering materials from upper horizons to lower horizons, for degassing formations that are dangerous due to sudden outbursts of gas, and for the purpose of prospecting for mineral deposits, and can be used for coal extraction in the cross section of drifts by drilling out wells of large diameter.
Известен способ направленного бурени скважин, включаюш,ий враш.ение бурового става, враш,ение буровой коронки и изменение плоскости угла наклона буровой коронки относительно бурового става 1.There is a method of well directional drilling, including drilling, drilling, drilling, and changing the plane of the angle of inclination of the drill bit relative to the drilling rod 1.
Недостатком данного способа вл етс невозможность управлени движением устройства в процессе бурени ,так как положение буровой коронки жестко фиксируетс перед началом бурени скважины.The disadvantage of this method is the impossibility of controlling the movement of the device during the drilling process, since the position of the drill bit is rigidly fixed before starting the drilling of the well.
Известно устройство дл направленного бурени скважин, включаюш,ее вращающийс буровой став и буровую коронку с индивидуальным приводом, между которыми установлен механизм изменени направлени бурени , выполненный в виде поворотной щайбы с эксцентричным отверстием, и средства дл измерени направлени бурени скважины 2.A device for directional drilling of wells, including its rotating drill stand and drill bit with an individual drive, between which a mechanism for changing the direction of drilling, made in the form of a rotary plate with an eccentric hole, and means for measuring the direction of drilling of the well 2, is known.
Недостаток известного устройства заключаетс в том, что при необходимости изменить направление бурени требуетс прерывать вращение бурового става и осуществл ть поворот шайбы с эксцентричным отверстием на необходимый угол.A disadvantage of the known device is that, if necessary, changing the direction of drilling requires interrupting the rotation of the drill rod and turning the washer with an eccentric hole to the required angle.
Цель изобретени - повышение эффективности направленного бурени за счет обеспечени изменени направлени скважины в процессе ее бурени .The purpose of the invention is to increase the efficiency of directional drilling by allowing the well to change direction during its drilling.
Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу направленного бурени скважин , включающему вращение бурового става , вращение буровой коронки и изменение плоскости угла наклона буровой коронки относительно бурового става, последнее осуществл ют изменением угловых скоростей приводов буровой коронки и бурового става .This goal is achieved by the fact that according to the method of directional drilling of wells, including rotation of the drill rod, rotation of the drill bit and changing the plane of the angle of inclination of the drill bit relative to the drill rod, the latter is accomplished by changing the angular speeds of the drives of the drill bit and drill rod.
В устройстве дл направленного бурени скважин, включающем вращающийс буровой став, буровую коронку с индивидуальным приводам, между которыми установлен механизм изменени направлени бурени , и средства дл измерени направлени бурени скважины, механизм изменени направлени бурени выполнен в,виде втулки с одним скошенньш торцом, кинематически св занной с индивидуальным приводом буровой коронки и установленной между корпусами бурового става и буровой коронки, причем корпус последней имеетIn a device for directional drilling of wells, including a rotating drill bit, a drill bit with individual drives, between which a mechanism for changing the direction of drilling is installed, and means for measuring the direction of drilling of a well, the mechanism for changing the direction of drilling is in the form of a sleeve with one skewed end, kinematically with an individual drive of the drill bit and installed between the bodies of the drill rod and the drill bit, the latter case
ответную поверхность поверхности скощенного торца втулки.mating surface of the surface of the hub end.
На чертеже схематично показано устройство дл направленного бурени скважин.The drawing schematically shows a device for directional drilling of wells.
Устройство дл направленного бурени скважин содержит привод бурового става, состо щий из электродвигател I и редуктора 2, бурового става 3 и бурового снар да 4, включающего электродвигатель 5, редуктор 6, кардан 7, передающий вращение буровой коронке 8 и преп тствующий повороту ее относительно бурового става 3, установленный между буровым снар дом 4 и буровой коронкой 8 механизм 9 управлени , выполненный в виде втулки со скошенным торцом 10 и редуктора 11 дл ее вращени . Буровой снар д 4 приводитс во вращение буровым ставом 3 от редуктора 2 привода става. Сельсин-датчик 12 и сельсин-приемник 13 соединены электрически и работают в индивидуальном режиме, причем статоры их механически св заны через корпус бурового снар да 4 с буровым ставом 3 и вращаютс со скоростью, равной скорости бурового става, а ротор сельсин-датчика 12 через редуктор вращаетс от вала редуктора 6 со скоростью, равной скорости вращени втулки управл ющего механизма 9, и в том же направлении. Сельсин-приемник 13 вл етс индикатором положени втулки механизма управлени 9 относительно бурового снар да 4 и бурового става.3. Корпус коронки 8 имеет ответную поверхность поверхности скошенной втулки.A device for directional drilling of wells includes a drill rod drive consisting of electric motor I and gearbox 2, drill rod 3 and drill bit 4, including electric motor 5, gearbox 6, cardan 7, transmitting the rotation of the drill bit 8 and preventing its rotation relative to the drill bit Staging 3, mounted between the drill bit 4 and the drill bit 8, the control mechanism 9 is made in the form of a sleeve with a beveled face 10 and a gear 11 for its rotation. The drill bit 4 is driven into rotation by the drilling rod 3 from the gearbox 2 of the driving gear. Selesin sensor 12 and selsyn receiver 13 are electrically connected and operate individually, the stators mechanically connected to them through the body of the drill bit 4 with the drill rod 3 and rotate at a speed equal to the speed of the drill rod, and the rotor of the selsyn sensor 12 through the gearbox rotates from the shaft of the gearbox 6 at a speed equal to the speed of rotation of the hub of the control mechanism 9, and in the same direction. The sealsin receiver 13 is an indicator of the position of the hub of the control mechanism 9 with respect to the drill string 4 and the drill rod. The case of the crown 8 has a counter surface of the surface of the beveled sleeve.
Устройство дл направленного бурени скважин работает следующим образом.The device for directional drilling works as follows.
Электродвигатель 1 через редуктор 2 вращает буровой став 3 и буровой снар д 4 в определенном направлении и с определенной скоростью 00, (оптимальной дл обеспечени услови транспортировани продуктов бурени ). Электродвигатель 5 через редуктор 6 вращает кардан 7 и буровую коронку 8 в направлении, противоположном направлению вращени бурового става 3 и бурового снар да 4 со скоростью u)j, обеспечивающей оптимальное резание горных пород. Втулка механизма 9 управлени , изготовленна с определенными углами скоса торцов, обеспечива необходимую интенсивность искривлени скважины, вращаетс от вала редуктора 6 в том же направлении, что и бурова коронка, но со скоростью Шз, много меньшей оптимальной дл обработки забо данным горным инструментом. БуроваЯ ( коронка 8, враща сь вокруг собственной оси, соверщает еще планетарное движение , разбурива забой и проход при этом пр молинейную скважину.The motor 1, through the gearbox 2, rotates the drilling rig 3 and the drill bit 4 in a certain direction and at a certain speed 00 (optimal for ensuring the condition of transporting the drilling products). The motor 5 rotates the gimbal 7 and the drill bit 8 through the gearbox 6 in the direction opposite to the rotation direction of the drill rod 3 and the drill bit 4 at a speed u) j ensuring optimum cutting of rocks. The control mechanism hub 9, made with certain bevel angles of the ends, providing the necessary intensity of the curvature of the borehole, rotates from the gearbox shaft 6 in the same direction as the drill crown, but with a speed Shz much lower than the optimum mining tool. The borehole (crown 8, rotating around its own axis, performs a planetary motion, drilling the bottom and the passage in this case, a linear well.
Таким образом, зна характеристику горной породы, можно подобрать соответствующий горный инструмент, а затем оптимальные режимы резани , обработки забо и транспортировани продуктов бурени .Thus, knowing the characteristic of the rock, one can select the appropriate mining tool, and then the optimal modes of cutting, processing of the bottomhole and transporting the drilling products.
Способ направленного бурени , т.е. изменение направлени буримой скважины, обеспечиваетс следующим образом.The method of directional drilling, i.e. changing the direction of the drill hole is provided as follows.
Между буровой коронкой 8 вращательного действи , снабженной индивидуальным приводом - электродвигателем 5 с редуктором 6 и буровым ставом 3, размещаетс механизм 9 управлени дл изменени направлени бурени , состо щий из втулки со скошенным торцом 10 и редуктора 11.Between the rotary drill bit 8, equipped with an individual drive, an electric motor 5 with a gearbox 6 and a drill rod 3, a control mechanism 9 is placed to change the direction of drilling, consisting of a sleeve with a beveled face 10 and a gearbox 11.
Втулка механизма 9 управлени св зана с приводом буровой коронки 8 промежуточной передачей - редуктором 11, причем скорости этой передачи выбираютс такими, чтобы частота вращени втулки механизма 9 управлени была равна частоте вращени бурового става 3 и бурового снар да 4, но противоположна по знаку. При работе обоих приводов элеутродвигател 1 с редуктором 2 и индивидуального привода буровой коронки - электродвигател 5 с редуктором 6 с заданными частотами вращени втулка механизма 9 управлени сохран ет неизменное положение в пространстве и плоскость угла наклона буровой коронки по отнощению к буровому ставу также занимает неизменное положение в пространстве.The control gear 9 is connected to the drive of the drill bit 8 by an intermediate gear - gear 11, and the speeds of this gear are chosen so that the speed of the gear of the control gear 9 is equal to the rotation speed of the drill rod 3 and the drill bit 4, but opposite in sign. When both actuators of the eleutrodvigatel 1 with the gearbox 2 and the individual drive of the drill bit - the electric motor 5 with the gearbox 6 with the specified rotational frequencies are operated, the hub of the control mechanism 9 maintains an unchanged position in space and the plane of the angle of inclination of the drill bit relative to the drill head also occupies the same position in space.
Дл изменени направлени бурени скважины необходимо изменить соотнощение частот вращени приводов бурового става и буровой коронки. При этом втулка механизма 9 управлени начнет вращатьс в ту или иную сторону, измен тем самым положение плоскости угла наклона буровой коронки 8 к буровому ставу в пространстве. По достижении заданного направлени возвращаютс к первоначальному соотнощению частот вращени приводов бурового става 3 и буровой коронки 8, при котором втулка механизма 9 управлени займет новое неизменное положение в пространстве и будет зафиксировано новое положение плоскости угла наклона буровой коронки 8 к буровому ставу 3.To change the direction of drilling a well, it is necessary to change the ratio of the rotational frequencies of the drives of the drill rod and the drill bit. At the same time, the hub of the control mechanism 9 will begin to rotate in one direction or another, thereby changing the position of the plane of the angle of inclination of the drill bit 8 to the rig in space. Upon reaching the specified direction, they return to the initial ratio of the rotational frequencies of the drives of the drilling rod 3 and the drill bit 8, in which the sleeve of the control mechanism 9 will take a new constant position in space and the new position of the angle of inclination of the drill bit 8 to the drill rod 3 will be fixed.
Технико-экономическа эффективность предлагаемого способа заключаетс в снижении затрат, св занных с проводкой направленных скважин за счет сокращени времени их бурени .The technical and economic efficiency of the proposed method consists in reducing the costs associated with the wiring of directional wells by reducing the time they are drilled.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813279120A SU1059113A1 (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Method and apparatus for directional drilling of wells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813279120A SU1059113A1 (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Method and apparatus for directional drilling of wells |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1059113A1 true SU1059113A1 (en) | 1983-12-07 |
Family
ID=20954602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU813279120A SU1059113A1 (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Method and apparatus for directional drilling of wells |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1059113A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2442873C2 (en) * | 2007-08-31 | 2012-02-20 | Пресижн Энерджи Сервисиз, Инк. | Control of directional drilling with adjustable rock drill rotation |
-
1981
- 1981-02-27 SU SU813279120A patent/SU1059113A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент US № 3586116, кл. 175-73, опублик. 1970. 2. Патент US № 3667556, кл. 175-73, опублик. 1972 (прототип). * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2442873C2 (en) * | 2007-08-31 | 2012-02-20 | Пресижн Энерджи Сервисиз, Инк. | Control of directional drilling with adjustable rock drill rotation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0085444B1 (en) | Method and means for controlling the course of a bore hole | |
| US4137975A (en) | Drilling method | |
| US7810584B2 (en) | Method of directional drilling with steerable drilling motor | |
| CA2002135C (en) | Directional drilling apparatus and method | |
| AU2015270910B2 (en) | Method and system for directional drilling | |
| RU2428554C1 (en) | Controlled directional drilling with use of periodic disturbing action on drilling bit | |
| EP0204474A1 (en) | Methods and apparatus for controlled directional drilling of boreholes | |
| US10323511B2 (en) | Dual rotor pulser for transmitting information in a drilling system | |
| US3773121A (en) | Reaction minimized earth boring | |
| CN101466911A (en) | Method and apparatus for oscillating a drill string | |
| RU2149248C1 (en) | Method and device for drilling of bore-hole | |
| US4267893A (en) | Dual-rotating eccentric drilling apparatus and method | |
| US5156222A (en) | Directional drilling tool apparatus and method | |
| SU1059113A1 (en) | Method and apparatus for directional drilling of wells | |
| US2118490A (en) | Rotary boring apparatus | |
| CN108266161A (en) | A kind of high intelligent drilling rig of working efficiency with automatic regulation function | |
| US20050098354A1 (en) | Drilling apparatus with anti-vibration inertial body | |
| JPS61142287A (en) | Apparatus for forming circular boring hole in ground | |
| US2646254A (en) | Method for controlling deviation in drilling | |
| Brittenham et al. | Directional drilling equipment and techniques for deep, hot granite wells | |
| Bui et al. | Introduction of steerable percussion air drilling system | |
| SU1155707A1 (en) | Apparatus for forming mine workings | |
| RU5614U1 (en) | DRILLING MACHINE FOR DRILLING WELLS IN SOIL AND CONSTRUCTION STRUCTURAL MATERIALS | |
| CN209586354U (en) | A kind of well logging anti-block apparatus | |
| SU1078050A1 (en) | Drilling machine |